• Seleziona il tuo sito internet

Intervista alla Prof.ssa Maria Cristina Tanzi, membro della giuria italiana del Premio 2012 Fondazione Altran per l’Innovazione.

di Valentina Palermi – staff Premio italiano della Fondazione Altran per l’Innovazione

Maria Cristina Tanzi è Professore Ordinario di Bioingegneria Industriale (ING/IND-34) presso il Dipartimento di Bioingegneria del Politecnico di Milano, e titolare dei corsi di Biomateriali I (VO, sino 2002/03), Fondamenti di Bioingegneria Chimica (NO, LT) e Strutture Bioartificiali e Biomimetiche (NO, LS). E’ autrice di oltre 100 pubblicazioni scientifiche nel campo della sintesi, caratterizzazione e proprietà dei materiali polimerici, con particolare riguardo ai biomateriali e di 10 brevetti italiani e 8 brevetti internazionali su polimeri e monomeri per applicazioni ambientali, farmacologiche e biomediche.

 In occasione del Terzo Congresso Nazionale di Bioingegneria tenutosi a Roma lo scorso giugno, il Presidente del Congresso, Tommaso D’Alessio, ha parlato della multidisciplinarietà quale caratteristica sostanziale della Bioingegneria. Quale direttore del laboratorio di Biomateriali (BioMatLab) e co-direttrore del laboratorio BioCell del Politecnico di Milano, quali vantaggi riscontra nella trasversalità? Esistono delle criticità a suo avviso?
La Bioingegneria è una disciplina necessariamente ed intrinsecamente trasversale, a cavallo tra la Medicina, la Biologia e l’Ingegneria. Nell’ambito ingegneristico esistono varie “anime”, relativamente al settore elettronico, meccanico e chimico. Ogni anima è in grado di apportare contributi significativi alla Bioingegneria, lo ha fatto e lo sta tuttora facendo. La vera criticità, a mio avviso, risiede nel fatto che, a differenza delle attive e valide collaborazioni tra bioingegneri e mondo medico-biologico, tra le diverse “anime” della Bioingegneria non c’è un reale rapporto di interscambio, come richiederebbe invece la trasversalità della disciplina.

Come riportato nel sito del laboratorio BioCell “potrebbe sembrare strana la scelta di aprire un Laboratorio di Biocompatibilità e Colture Cellulari al Politecnico di Milano, pieno di ingegneri, architetti e designer, ma dove di biologi c’è poca traccia. Eppure questa scelta è oggi necessaria per poter portare avanti in modo adeguato l’attività didattica e di ricerca nel campo dei biomateriali, dell’ingegneria dei tessuti, della modellazione del comportamento cellulare e delle applicazioni biotecnologiche”. Quante e quali sono le sfide che attualmente sta portando avanti all’interno di questo gruppo di ricerca?
A questa domanda inizio a rispondere con un breve commento: quando è nato il corso di Laurea in Ingegneria Biomedica, al Politecnico di Milano, non esistevano luoghi dove gli studenti potessero “toccare” e “conoscere” le cellule. L’aver creato il Laboratorio di Colture Cellulari, con molta fatica ma anche grande soddisfazione, ha permesso non solo di ampliare la qualità della didattica, offrendo corsi di Laboratorio (seppure a numero chiuso) e attività di Tesi Sperimentale di Laurea e di Dottorato, ma anche di poter eseguire attività di ricerca all’avanguardia grazie a finanziamenti su fondi provenienti da Programmi Nazionali e Internazionali. Attualmente valutiamo la biocompatibilità in vitro di nuovi materiali e di scaffold per la rigenerazione dei tessuti, lo sviluppo e la validazione di bioreattori, la sperimentazione di nuove strategie per la terapia genica.

In un’intervista per “Panorama” rilasciata nel 2007, parlava già di un entusiasmo ridimensionato nei riguardi della ricreazione in vitro dei tessuti. Nell’evoluzione degli studi relativi alla medicina rigenerativa, l’utilizzo delle cellule staminali costituiva un importante acceleratore. Dopo 5 anni quali frontiere sono state superate?
Alla fine degli anni Novanta c’era stato un eccessivo entusiasmo nei confronti dell’Ingegneria dei Tessuti, che aveva creato enormi aspettative di successo. Quando ci si è dovuti scontrare, nei primi anni del XXI secolo, con le molte difficoltà sperimentali e si è capito che il traguardo non era vicino (il primo e l’unico tessuto rigenerato in vitro è stata la pelle) si è dovuto affrontare un periodo di ripensamento. Lo provano le numerose industrie create negli USA e poi fallite. Si veda, ad esempio, l’articolo “Tissue Engineering: The Hope, the Hype, and the Future” di Robert R. Nerem, pubblicato sulla rivista Tissue Engineering, nel maggio 2006 (doi:10.1089/ten.2006.12.1143). Ma il cammino era iniziato, e ha avuto una nuova spinta con le ricerche sulla potenzialità differenziativa e rigenerativa delle cellule staminali mesenchimali (MSC).
Questi ultimi 5 anni di successi e di traguardi, a livello clinico (ad esempio la rigenerazione della trachea) o di avanzamento delle conoscenze (come gli studi sulla rigenerazione del menisco, dei dischi intervertebrali, dei legamenti, del tessuto cardiaco, dell’osso) provano che sia la disponibilità di MSC (da midollo osseo, tessuto adiposo, sangue periferico, placenta, cordone ombelicale), che lo sviluppo di biomateriali e scaffold idonei al supportarne la crescita e il differenziamento in vitro attraverso l’aiuto dei bioreattori sono maturi per raggiungere i traguardi sperati. Non mi chieda però quando, perché tutto dipende da quanto si vuole investire in questo settore nei prossimi anni.

Nel 2011 ha partecipato al VIII Convegno Nazionale del Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM) con un intervento dal titolo “Smart scaffolds from Shape Memory Polymers”. Quali erano gli obiettivi prefissati, e quali sviluppi si sono registrati in merito allo studio presentato? 
In occasione di quell’evento, tenutosi nel giugno 2011 ad Acicastello, ho appunto fatto una presentazione su “Smart scaffolds from Shape Memory Polymers”. Sono anche stata invitata a presentare questo argomento al Convegno CIMTEC 2012 (4th International Conference Smart Materials, Structures and Systems), tenutosi a Montecatini Terme dal 10 al 14 giugno 2012. La categoria dei polimeri a Memoria di Forma è molto interessante sotto numerosi aspetti, in quanto si tratta di materiali che per loro caratteristiche strutturali (transizioni termiche, chimiche o elettromagnetiche) riescono a conservare temporaneamente una forma opportuna per una data applicazione, ma sono poi in grado di recuperare in tempi brevi, a seguito di una sollecitazione esterna (termica, chimica, elettromagnetica), la forma impartita in modo permanente durante la lavorazione.
Noi ci occupiamo di applicazioni degli SMP come biomateriali, e in particolare nel campo della chirurgia mini-invasiva. Infatti questi materiali sono candidati ideali per la fabbricazione di dispositivi minimamente invasivi nella riparazione di difetti tessutali, quali quelli ossei, o nell’occlusione di aneurismi cerebrali. Grazie alla capacità di recuperare la forma per sollecitazione termica, i dispositivi inseriti in una forma temporanea ridotta sono in grado di recuperare le dimensioni più elevate, e anche una certa porosità, adeguate a colmare la cavità del corpo umano in cui sono stati inseriti e, nel caso dell’osso, a favorire anche la colonizzazione cellulare all’interno dei pori. Tutto questo, grazie al passaggio da una temperatura inferiore a quella di 37°C del corpo umano. I dati presentati, e ottenuti in anni di sperimentazione “in vitro” sono promettenti, ma ancora non sono stati ampliati con la sperimentazione su modello animale.

Il Professore Emerito del Politecnico di Milano Emanuele Biondi ha sottolineato l’importanza della bioingegneria nella medicina e nella diagnostica, ma la sua evoluzione trova sempre più applicazioni anche nell’adempiere alle esigenze della chirurgia mini-invasiva. La sua opera di ricerca scientifica come si colloca nel quadro della sanità pubblica, soprattutto in un periodo come questo in cui è fondamentale una gestione oculata delle risorse?
Certo il Prof. Biondi è un punto di riferimento per la Bioingegneria, sia per la sua anzianità che per il contributo dato a questo settore a partire dagli anni Settanta. La sua “anima”, tuttavia, è elettronica e, di conseguenza, le sue analisi sono fortemente condizionate da questo. Come già accennato, la chirurgia mini-invasiva così come la diagnostica possono ricevere notevoli avanzamenti dall’elaborazione dei segnali, dallo sviluppo di interfacce elettroniche e ottiche, dalla modellazione computazionale, dalla robotica e dall’informatica medica.
Rimane il fatto che in molte applicazioni lo sviluppo di biomateriali e scaffold, di dispositivi mini-invasivi, di bioreattori e delle nanotecnologie sono cruciali per l’avanzamento delle conoscenze e delle applicazioni pratiche nel quadro della sanità pubblica. Quindi, parlando di gestione oculata delle risorse, non sarei d’accordo nel privilegiare un aspetto particolare, ma piuttosto alcuni settori particolari, da sviluppare con approcci realmente integrati non solo nell’ambito della diagnostica e della chirurgia mini-invasiva, ma anche in quello della medicina rigenerativa.

Governance

Per saperne di più sulla governance della Fondazione, clicca qui.

Interviste ai membri della Giuria

Per leggere l'intervista alla dott.ssa Gianna Milano clicca qui.

Per leggere l'intervista alla prof.ssa Maria Cristina Tanzi, clicca qui.

Per leggere l'intervista al prof. Ernesto Reverchon, clicca qui.

Per leggere l'intervista del prof. Giuseppe Novelli, clicca qui.